Способ измерения вектора чувствительности акселерометра Советский патент 1984 года по МПК G01P21/00 

выхоце hd -го канала эталонного акселерометра, соответствующей частоте колебаний стенда по п ому рабочему направлению и напряжением генератора.

1066589

возбуждающего колебания по этому направлечию;: Я компонента вектора

чувствительности эталонного акселерометра ri -ой координатной оси.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АКСЕЛЕРОМЕТРА, заключакндийся в том, что испытуемый и эталонный акселерометры устанавливают на вибростенц взаимно f ортогонально оси вибростенда, воздействуют на акселерометры попереадой гармонической вибрацией по нескольким направлениям и вычисляют компоненты вектора максимальной поперечной чувствительности, отличающий- с я тем, что, с цепью повышения точное та измерения, используют трехком понентяые эталонный акселерометр и вибростена, причем гармонические кол&. бания возбуждают по трем взаимно перпендикулярным направлениям на различных между собой частотах, меньших первых резонансных частот продольный и поперечных колебаний чувствительно го элемента испытуемого акслерометра. на сигналов испытуемого и эталонного акселерометров выделяют сигналы с частотами, равными частотам колебаний внбростенаа, измеряют a raлитyды и фазы этих сигналов, а компоненты вектора чувствительности испытуемого акселерометра вычисляют по формуле 3 (. к,2: . t m.tei К « к-я компонента вектора чувгде ствительности испытуемого акселерометра (К 1,2,3); BCI - амплитуда составляющей напряжения на выходе испытус емого акселерометра, cooi ss йвтствующей частоте колебаний вибростенда по п-ому рабочему направлению; - разность фаз между составV, fi ляющей напряжения на выходе испытываемого акселерометра, соответствующей частоте кой О СХ5 пебаний стенда по п-ому рабочему направлению, и напряО 00 жением генератора, возбуждающего колебания по этому на« правлению; 1 iPT со Vnri /F - матрица, обратная матрице 1 mn p - амплитуда составляющей напряжения на выходе m -го канала эталонного акселерометра, соответст вующей частоте колебаний вибростенда по h--ому рабочему направлению; tj - разность фаз между составляющей напряжения не

f

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для опрец&ления параметров, характеризующих чувствитепыюсть акселерометров,

Изаес-гаы способы измер«1ия поперечной чувствительности, заключающиеся в измерении круговых диаграмм попеpefчнoй чувстеительноети акселерометрров Г11

Недостатком этих способов является большое время измерения, необходимое на снятие круговых диаграмм.

Наиболее близким по теосинческой сущности и цостигаемъ1м резуль-гатам к изобретению является способ измерения вектора чувствительности аясеперомврра, заключающийся в том, что испытуемый и эталонный акселерометры устанавливают на вибростенде рабочими осяMff взаимно ортогонально оси вибростен- да, воздействуют на акселерометры поперечн й гармонической вибрацией по нескольким направлениям и вычисляют компоненты вектора максти1альной поперечной чувствительности. При этом / способе измеряют амплитуды и фазы выходных сигналов испытываемого аксе- пвраметра, последовательно устанавливая его на вибростенае в восьми положениях так что рабочие оси акселерометра и (М) ЬёйиМно tie etiuwt AufiaiAt а каждое послецуюшее положение акс& лерометра достигается поворотом акселерометра вокруг своей рабочей оси на 45. Затем по формулам, учитывающим поп ючные ускорения вибростсетца, находят максимальную поперечную чувствительность в направление оси минимальной поперечной чувствительности С2,

Недостатком известного способа являются необ ходимость несколько раз перезакреплять акселерометр на вибро- стенде и следующее отсюда большое время измерения и 1рудоемкость измерения, при этом точность измерения остается относительно низкой.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цепь достигае- я тем, что согласно способу измерения вектора чувствительности акселерометра, заклк чаюшемуся в ЮМ, что испытуемый и f эталонный акселерометры устанавливают

на вибростенд взаимно ортогонально оси вибростенда, воздействуют на акс лероме ы поперечной гармонической вибрацией по нескольким направлениям и вычисляют компоненты вектора макС1шапьной поперечной чувствительности, используют трехкомпонентные эталонный акселерометр и вйбрбстенд, причем гармонические колебания возбуждают по трем взаимно перпендикулярным направQ лениям на различных между собой частотах, мегьших первых резонансных частот продольных и поперечных колебаний чувствительного элемента испытуемого акселерометра, из сигналов испытуемого

5 и эталонного акселерометров выделяют сигналы с частотами; равными частотам колебаний вибростенда, измеряют амплитуды и фазы этих сигналов, а компоненты вектора, чувствительности испыту мого акселерометра вычисляют по фор

муле

.Ч

IF е

к..г В

п V mn

т,па1

к-я компонента вектора чувствитепьности испытуемого

акселерометра (к 1,2,3); Q,- амплитуда составлякяцей напряжения на выходе испытуемого акселерометра, соответ ствунмцей частоте колебаний вибростенда по п -ому рабочему направлению; разность фаз между составляющей напряжения на выходе испытуемого акселеромет соотве1х:твующей частоте ко- лебаний стенда по (i -ому рабочему направлению, и напряжением генератора, возбуждакяяего колебания по это направлению; i-ЯГ. (F матрица, обратная матрице mrr I : амплитуда составляющей напряжения на выходе т-го ка нала эталонного акселеромет ра, соответствующей частоте колебаний вибростенда по d ому рабочему направлению; разность фаз между составля ющей напряжений на выходе (п -го канала эталонного акс& лерометра, соответствующей части колебаний стенда по п -ому рабочему направлению и напряжением генератора, возбуждающего колебания по этому направлению; компонента вектора чувствительности эталонного акселерометра .вдоль т-ой координатной оси. В предлагаемом изобретении используется свойство независимости чувстви тельности акселерометра от частоты в дорезонансной области продольных и по перечных колебаний. Это свойство позв ляет производить одновременное измерение компонент вектора чувствительности испытываемого акселерометра по разным направлениям на разных частотах, меньших первых резонансных частот продольных и поперечных колебаний испытуемого акселерометра без его перезакрепления. На чертеке представлена упрощенная блок-сжема системы, реализующая указанный способ намерения вектора чувствительности акселерометра. Схема содержит три генератора 1, вибростенд 2, испытуемый акселерометр 3, эталонный трехкомпонентный акселерометр 4, коммутатор сигналов 5, полосовые фильтры, выделяющие частотг: 6, вольтметры 7, измерители разности фаз. 8,аналогово-цифровой преобразователь 9,ЭВМ 10. Генераторы 1 подают на входы х, у, Z систем возбуждения вибростенда и на измерители разности фаз 8 напряжес частотами соответственно uj-, , uJ , На стенде 2 установлены , W.J испытуемый 3 и эталонный трехкомпо- нентный 4 акселерометры. Сигналы с акселерометров через коммутатор 5, управляемый сигналом от ЭВМ Ю, поступают на полосовые фильтры 5, выделяющие частоты tu, to, «J , и затем - на вольтметры 7, измерякяцие амплитуды сигналов В и F , и одновременно - на измерители разности фаз 8, измерякяиие фазы сигналов Цг, и . После этого значения амплитуд и фаз через аналогово-цифровой преобразователь 9 поступают на вход ЭВМ Ю, которая, управляя коммутатором 5, последовательно считывает В, V , F , и производьг вычисление вектора чувствительности испытуемого аксел&рометра по вышеприведенной формуле. Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения вектора. максимальной поперечной чувствительм ности акселерометров, особенно для акселерометров с малой поперечной чувствительностью, сократить время, затрачиваемое на измерение, оцновре- менио с поперечной измерять рабочую чувствительность испытуемого акселерометра. В предлагаемом способе при-. мш яется автоматизированная система обработки результатов измерения. Все это позволяет качественно и быстро калибровать . большие партии акселерометров.